原标题：天空地一体化，十万只“眼睛”守护生物多样性

今天是国际生物多样性日。

加强生物多样性保护，是我国生态文明建设的重要内容。国家林草局野生动植物保护司副司长周志华告诉记者，一个覆盖全国自然保护地的生物多样性监测平台建设已经启动，“天空地一体化”的监测网络体系已初现雏形。

周志华说，近年来，我国生物多样性保护工作取得了显著成效，但大多数保护地或地处偏远，或山高林密，交通通讯都非常困难，仍不同程度存在着 “不知道管得究竟怎么样”的难题。利用日益成熟的网络传输、数据采集和存储技术，通过大数据云平台打通各种数据通路，对各类生物多样性及其威胁现状的信息进行整合，实现 “看得到野生动植物、管得住人”的全新 “互联网+自然保护地”的生物多样性数字化、智能化监测模式，从而为实现生物多样性的有效保护、提高自然保护地管理能力提供支撑，就是全国自然保护地生物多样性监测平台建成后的使命。

中国林科院森林生态环境与保护研究所研究员、国家林草局生物多样性重点实验室主任李迪强说，我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一。目前，已有近10万台红外相机日夜守护在全国各个保护区里，这为该监测平台的建设提供了扎实的基础。

生活在崇左保护区的白头叶猴，左边金色为幼体，右边黑色为成年个体。

无人机巡查。 新华社发

雪宝顶国家级自然保护区巡护员正翻越雪山布设红外相机。 王强摄

巡护员调试相机。陶义摄

陕西子午岭国家级自然保护区积极运用互联网+等高科技手段推进智慧管理。 新华社发

◆邵鹏（右）和他的同事在做森林资源调查。

我国红外相机的应用已进入国际先进行列

“将红外相机应用在生物多样性保护上，我国是从2000年前后开始的。最初，它在国外是狩猎者用于寻找野生动物踪迹的，科学家将它应用到动物监测上来。我们最初使用的还是胶片相机，通过红外触发相机快门，一次只有36张胶片，所以两周左右就要上山去换一次胶片。”李迪强介绍说，“那时效率很低，但已经是很大突破了，一台相机就等于一个人连续2周日夜观察野生动物，这是任何人做不到的。”

2007年，红外数码相机登场了，时价一台近800美元，“我们当时没有那么多经费，买不起。直到2013年数码相机价格大幅下降，从2014年起个别保护区才得以陆续使用。最初红外相机像素只有三五百万；而现在已经达到了2K，甚至4K。相机的存储卡内存最大达到了128G，所以足以支撑半年换一次卡。”他说，“在使用红外相机前，野生动物的生存状态主要是靠人眼观察，因此很难发现动物。采用红外相机后，可全面揭示野生动物活动节律、生存现状，以及它们面临的主要威胁，使得野生动物的监测向科学化走出了关键的一步。”

本周一的早晨，在位于四川唐家河国家级自然保护区毛香坝区域的自然教育中心，青野生态负责人刁鲲鹏正要带队出发，去相对高度逾1000米的山上石河桥一号点换存储卡。这趟行程往返2天，根据“单人不上山，两人不过夜”的要求，此行是4人进山。

上山过夜的巡护队员必须全副武装：穿上厚厚的防蛇袜和抓地防滑的军用胶鞋，背囊里装好替换的相机存储卡和电池，背上睡袋和帐篷，还有干粮、腊肉、方便面和锅碗。每个人的行囊都在10公斤以上。身为领队的刁鲲鹏还带上了一把山民特有的大弯刀，既可“披荆斩棘”，又可防毒蛇侵袭。

他们一行沿着河谷边的小路攀爬上山。一路上，除了几个点的红外相机要换卡以外，众人还要时刻关注有没有野生动物留下的痕迹。刁鲲鹏说，野生动物在林间行走，常常会在树身上留下痕迹，如果被刮蹭的树皮在40公分以下，大多是豪猪；如果在60公分左右，那是野猪；而在1米左右，大多是羚牛，羚牛有在树上蹭痒和打磨角的习性。

“这里有粪便！”一位眼尖的巡护员在林间的小溪边喊道。刁鲲鹏看了一下说：“这是大熊猫的！”他细心地将样品表皮剥下装进随身带的采样管，然后在标签上写下时间、地点、经纬度、地理环境、海拔高度和采样人姓名。

“熊猫的粪便表面会有一层容易剥下的粘膜，粘膜中会有它的肠道细胞。科学家可以从中提取出它的DNA，从而获得丰富的信息，比如判断大熊猫的数量、性别比、研究不同种群之间的亲缘关系远近。”

红外相机有没有帮助大家看到了过去没有发现的大熊猫的生活习性？“有啊，过去认为大熊猫产崽后会进洞育幼，而红外相机显示，实际上很多大熊猫并不进洞育幼。晚上，红外相机就代表动物学家的眼睛在观察，发现晚上睡觉时大熊猫会将刚产下的幼崽抱在怀里。我猜测这个行为肯定是大熊猫在长期的繁衍中进化出来的，因为它下的崽只有不到200克重，如果不抱在怀里，可能被其他的动物偷走吃掉，或者被它自己一个翻身就压死了。”刁鲲鹏说。

“我们还发现，野外的熊猫其实是蛮‘凶’的，熊猫会吃竹鼠。但在大众的印象里，熊猫已经‘宠物化’了。其实，熊猫是‘吃植物的肉食动物’。牛羊吃草，消化的是草里的木质素和纤维素；而熊猫吃竹子，它主要消化竹子里的蛋白质，可以说是‘草中之肉’，所以说它是‘食草动物里的食肉者’。”

“我国对红外相机的运用已经进入了国际先进行列，”李迪强说，“过去几乎很难在野外见到的雪豹，现在已经成为在青藏高原被红外相机拍到的最多的物种之一。在三江源、祁连山、新疆天山和乌鲁木齐周边的山上，红外相机都拍到了雪豹的真身。”

神农架率先完成无线自组网监测体系试点

中国林科院森林生态环境与保护研究所副研究员刘芳告诉记者，该所已在湖北神农架国家公园和四川雪宝顶国家级自然保护区开展了广域低功耗无线自组网实时监测体系试点工作。

“不少国家级自然保护区地形条件复杂，处于无网无电的山地林区或沿江沿海湿地，无法使用现有的移动通信网络。即使有网络信号，其产生的流量费用也较高。我们所牵头的团队于去年11月在神农架国家公园大龙潭区域建成了广域低功耗的无线自组网传输链路，该系统采用一套新型的轻量化、低功耗无线自组网基站和中继设备，设备尺寸接近一张A4纸，利用小型太阳能电池板循环供电，因此基站或终端设备的安装不需要布设铁塔、电缆或光纤，不涉及动土施工，对自然保护区环境非常友好。”刘芳说。

神农架国家公园研究院副院长姚辉介绍说，在神农架国家公园已安装了近600台红外相机和6个远程视频探头，覆盖了整个神农架国家公园1170平方公里的地域，还用上了无人机监测林区是否有病虫害发生，同时利用环境因子记录仪记录气象监测五要素。整个无线自组网监测网络的后台设在神农架国家公园信息中心，并与全国自然保护地生物多样性监测平台无缝对接。

邵鹏是神农架国家公园大九湖管理处东溪管护中心的巡护员，每月有10天在大山深处进行远程巡护。在监测体系建成之前，他上山要带好记录本、GPS和照相机，而现在只需要随身携带一台比手机略大一点的手持巡护PDA。巡护途中，巡护PDA会自动记录其巡护的时间、行程、路线等信息。他们不仅要观察野生动物留下的痕迹，还要观测林区的珍稀植物和古树名木。凡涉及动植物资源和人为活动的重要信息，都要用巡护PDA记录下来，然后上传国家公园的信息平台以及全国自然保护地监测平台。

刘芳告诉记者，四川雪宝顶国家级自然保护区的生物多样性监测平台建设已于去年10月启动。通过该项目实施，将在约40平方公里的核心监测区域内构建基于无线自组网的数据监测和传输系统：将散布安装在区域内共10个监控摄像头的视频数据，实时传输回保护站及保护区管理局；支持区域内布设的30台自组网红外相机，将采集到的影像数据传输至全国生物多样性监测平台；通过数十台自组网手持终端，让巡护人员与保护站、管理局、甚至异地单位保持实时通讯。许多原生态的视频画面，已通过央视《秘境之眼》栏目向公众呈现。

复旦大学生命科学学院研究员王放从2004年以来，几乎每年都要走进云南高黎贡山、西藏墨脱和秦岭进行科考。“红外相机也是我们科考队的重要帮手，产生的大量数据可以进行深入挖掘。这个生物多样性过去是‘看不见、摸不着’的，需要我们靠动物的足迹或者拿着动物的粪便、毛发的标本去做遗传信息DNA的分析，才能判断。而红外相机给了我们更多有关生物多样性的信息——比如动物的空间分布、活动时间，再比如哪些环境特征对于动物的生存有帮助，甚至多个动物之间错综复杂的关系……这些数据的深入挖掘，让我们对生物多样性有了更深刻的理解。比如金猫，它一直比较隐秘。但我们在墨脱的一个很小的峡谷里通过红外相机的监测发现，这个区域的金猫色型有花斑色、红棕色，还有暗棕色的，这意味着高度的遗传多样性。红外相机的介入，让我们手握着扎实的证据去思考：为什么在一个很小的峡谷里，会汇聚各种不同颜色的金猫？这里是不是生物多样性保护的优先区域？”

说起之前到高黎贡山和墨脱科考的艰辛，还要拿着动物的图谱请当地老乡帮着确认有哪些野生动物，王放感慨地说：“高黎贡山和墨脱保护区太需要无线自组网了，但愿这个生物多样性监测平台尽早覆盖全国！”

崇左白头叶猴保护区没有“人猴冲突”

在广西崇左，白头叶猴已在繁茂的亚热带植被覆盖下的岩溶洞穴和悬崖绝壁上生存了100万年。过去，山林是贫困山民获取动物蛋白的主要来源。1988年，国家颁发《国家重点保护野生动物名录》时，白头叶猴只剩300多只，比大熊猫还要少，为国家Ⅰ级保护动物，还是“世界濒危灵长类动物”之一。为了保护白头叶猴及其赖以生存的喀斯特石山森林生态系统，2012年国务院批准成立国家级自然保护区。崇左加快修复和改善白头叶猴栖息环境，通过建设生态廊道缓解栖息地破碎化的难题。保护区把物种监测作为保护工作的重中之重，建成了覆盖面积约5平方公里、可全天候监测20多个重点猴群的远程视频监控系统，并结合人工巡护、红外相机、无人机等，构建点面结合的监测网络，大大提高了监测效率。还根据监测成果，绘制了保护区全部130多群猴的分布图，建立每个猴群的动态变化档案。经过多年的精心保护，白头叶猴已增加到130多群、1200多只。

崇左还探索了一条生态受保护、村民得实惠的路子，广西崇左白头叶猴国家级自然保护区管理中心主任吴坚宝介绍说：“保护区总面积25578公顷，全部是集体用地，通过落实公益林生态效益补偿政策，以及在保护区外围建成国家4A级白头叶猴生态旅游区，让村民既能通过租让土地的形式获得资金收入，还能在旅游区工作。白头叶猴以树叶为食，从不祸害甘蔗等农作物，村民通过保护白头叶猴还增加了收入，所以崇左没有‘人猴冲突’。”

为让崇左的青少年了解和热爱白头叶猴，保护区还编印了教材《我爱我家——白头叶猴在崇左》，进中小学教学推广。扶绥县岜盆中学197班学生黄嘉怡在作文里写道：“今天家乡的白头叶猴成为了小有名气的小精灵，它们化身为中国东盟博览会的‘合合’、2017‘环广西’公路自行车世界巡回赛的‘雄雄’和‘风风’等吉祥物。我以它们为荣。我相信白头叶猴明天将更可爱，我的家乡将会更美丽，世界也会记住我们‘崇左’的名字。”

建设“天空地一体化”的生物多样性监测体系，守护中国的生物多样性，这就是美丽中国的样子！

为了适应不同的生态环境，植物们长成了千奇百怪的样子。例如会“猴变脸”的猴面小龙兰、有着“烈焰红唇”的嘴唇花……这些千奇百怪的植物，你们见过吗？

以下内容为中国科学院植物研究所研究员王强演讲实录

大家下午好！我是王强，一名植物分类学科研工作者，来自中国科学院植物研究所。今天我要和大家分享的主题叫《植物大变身》。

这里我想先问一个问题：植物和动物是怎么区分的呢？早在2000多年前的古希腊，伟大的哲学家、博物学家亚里士多德对地球上的生物做了一个初步的划分，并对其下了定义：动物是可以动的、异养的生物。而植物是不能动的、自养的生物。当然，他并不知道光合作用，但是他发现植物不吃东西，就依据这两点进行区分。

那么植物怎么变身呢？这很奇怪，因为它们不能动。是像《西游记》里孙悟空的72变？还是像变形金刚一样可以变出4个轮子？下面，我就给大家介绍一下植物变身的技能。

首先要从森林中的一条“眼镜蛇”说起，大家请看第一张图。

大概是2018年，我去喜马拉雅山区考察植物，在海拔3000多米的森林里寻找一种名叫鼠尾草的植物。采集标本的时候，我突然发现草丛上有一个“蛇头”立起来，它吐着信子，身上还有鳞片状的斑纹。我吓了一跳，第一反应是扭头就跑。但是我的潜意识告诉我：不能跑！你还是研究植物的，要是跑了，那就丢人丢大了。

为什么呢？因为这10多年来，我每年都会在喜马拉雅考察植物的多样性，常识告诉我，高原地区是很少看到蛇的，更不用说眼镜蛇了。唯一能够看到蛇是什么蛇呢？大家可以关注一下中科院成都生物所的动物学家李家堂教授，他的研究工作告诉我们：高原上偶尔可见的蛇是温泉蛇。只有在有温泉的地方，才能有蛇——因为高原地区太冷了，而蛇是变温动物，温泉蛇可以借助泉水的温度让自己保持活力。

等到恢复逻辑之后，我探下身抓起了这个小家伙。它长这个样子，实际上这是一种植物，叫做藏南星。大家看到的像蛇一样的结构被我们称之为佛焰苞，而在“蛇”的口部有一个肉穗状的花序，里面有很多的小花。所以我就佯装镇定，又抓起了两条“眼镜蛇”，很开心地跟它们合了影。这是第一个故事。

可能有些朋友会觉得：老师，您说变身，但是我看它没变，只是你想象力很丰富而已，是你把这个植物的佛焰苞想象成了眼镜蛇头。好吧，算作我的想象力丰富。不过下面我将展示的这些小家伙，一定会彻底颠覆大家的想象力。

大家请看左边这张图片，看到它的第一眼，那绝对是一只和平鸽呀。实际上，它的名字叫做蝴蝶兰，这是一个局部放大。我们看到的“鸽子头”是兰科植物雄蕊和雌蕊合生在一起的位置，植物学上的术语是合蕊柱。

这个小家伙看起来就像一只非常开心的、咧着嘴笑的小蜜蜂，它生活在欧洲地中海沿岸和高加索地区，叫做蜂兰。它长成这样是为了吸引真正的蜜蜂访问，顺便帮它传下粉，接着就可以传宗接代了，这是一种欺骗性的策略。但是，你别看蜂兰每天咧着嘴很开心，如果你惹它不高兴，它也会黑脸的。

▲ “小黑哥”有什么悲惨遭遇？

前面说到，10多年来我一直在喜马拉雅地区考察植物的多样性。2020年，我曾经在格致论道讲过一期《雪域精灵》（在雪域高原，有的花是“开”在石头上的 | 王强），内容就是高原上各种各样、千姿百态的植物，它们非常漂亮。但是因为常年在高原工作，高原上的太阳辐射很强，我也被紫外线晒得黝黑，外号“喜马拉雅小黑哥”就是这样来的。

当时我在西藏墨脱的雨林里考察，遇到了另一种可以模仿蜂类的植物——西藏对叶兰。不过它模仿的不是蜜蜂，而是另外一种野山蜂。西藏对叶兰的花呈淡绿色，有像一对小翅膀一样的唇瓣，让一群野山蜂以为它是自己的同伴，在它的周围玩耍。所以我采它做标本时吃尽了苦头，被一群野山蜂围着叮、叮得满头包，好不容易采集出来。这就是我的“悲惨”遭遇。

这个植物就很可爱了，它叫飞鸭兰，也是一种兰花。但在我们国家没有，它生长在澳大利亚和新西兰地区。大家看，是不是跟展翅飞翔的鸭子长得一模一样？澳大利亚人非常喜欢它，还把它印到自己的邮票上面。

大家都记得杜甫的《绝句》，“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天”。在植物界也有这样的白鹭，它就是分布在我们中国、朝鲜半岛、日本、俄罗斯等地的白鹭兰，在日本也被称之为日本鹭草。大家看它像不像展翅飞翔的白鹭？我非常怀疑杜甫当时描述的不一定是白鹭，可能是咱们的白鹭兰。一行白鹭组织起来多难！白鹭会的，白鹭兰都会，它非常漂亮。

下面这个小家伙叫做猴面小龙兰，顾名思义，看到它的第一眼就是一张猴子的脸。

小龙兰是一个大家庭，大概全球共有130多种，主要生长在墨西哥、厄瓜多尔、秘鲁、哥伦比亚及中美洲诸国。如果大家以后去中美洲旅游，你们还会看到很多猴面小龙兰的兄弟姐妹，比如短毛小龙兰、墨线小龙兰、豪敦小龙兰、毛瓣小龙兰等等，它们都在给你“猴变脸”。

大家知道，猴子家族中最漂亮的一种在哪里吗？没错，是我们中国特有的一级保护动物——川金丝猴，它也被称为“最美猴哥”。我们植物学家也希望在小龙兰家族中找到一张与川金丝猴一样的脸庞，寻找到最美的“植物猴哥”。

上图中的这个家伙叫意大利红门兰，是一种兰花。它来自于意大利，也长在地中海地区的其他国家。远远看去貌似没什么特别的，好像有点类似于风信子。

如果凑近一看，看看它长成了什么样？这里是头，这里是手，还有两只脚，其他的部位我就不方便描述了。这种花有一个英文名，叫做Naked Man Orchid，顾名思义就是裸男兰。这是非常奇怪的一种兰花，可能大家会感叹：自然界真神奇！但是我要感叹：真没想到，你竟然是这样一种花。

这个小可爱又长在哪里呢？它来自美洲的热带雨林。大家看这朵花像不像一个襁褓中的婴儿，非常的可爱。因为它远看像郁金香，所以它英文名叫Tulip orchids，就是郁金兰。此外，有两名园艺工作者为了纪念一位叫做Anguloa的西班牙矿场老板，它的学名音译过来也叫安古兰。这个家族在南美的雨林有13种，它们每一朵兰花里面都包着这样一个可爱小宝宝。

“烈焰红唇”“黑武士”与“快乐的外星人”

这一种植物就很有意思。如果大家看过张国荣或者周星驰的喜剧片，里面有一个桥段叫做“烈焰红唇”。

在植物界，也有一种花拥有烈焰红唇，就是上图的这个家伙——嘴唇花，它也来自于南美洲的热带雨林地区。大家看到的“红唇”其实并不是它的花，如果你隔上一两周再去看，它会吐出来一个黄色的“舌头”，再过一两周，又会开出好几朵白色的小花。这是一个花序，而我们看到的“红唇”部分在植物学上有一个专业术语，被称为苞片。

这个家伙就厉害了，它迫不及待地要出场。如果大家看过科幻片《星球大战》，可能对它比较有感觉，这可是参加过“星球大战”的植物！它像不像星球大战里的黑武士？它的名字叫做双目马兜铃，长着两只“眼睛”。其实它的兄弟姐妹也很多，也能作为药材使用。但近年来，科学家们发现它含有一种致癌成分——马兜铃酸。这也是非常奇怪的一种植物。

我把最可爱的植物留到了最后，它来自于南美洲安第斯山脉一带。因为它每一朵花都像一个小口袋，或者说小荷包，我们称之为荷包花。但在美洲地区，它的英文名字叫slipper wort，什么意思呢？直接翻译过来就是拖鞋草，它每一朵花都像一只拖鞋。但这个名字就不好听了，当然它还有另外一种名字，叫做Happy Aliens，快乐的外星人。大家看看它是不是有一点像外星人？如果大家以后去南美洲旅游，当你们爬上安第斯山，突然在雪山上的某一个角落发现一片快乐的外星人，那种心情应该是非常快乐的。

植物为何如此千变万化？

说了这么多千奇百怪的花，大家想一想：为什么植物会如此的千变万化？它们是怎么变成这个样子的？

大家都知道，陆地上的生物最初都来自于海洋，大概从几亿年前才开始登陆，然后逐渐覆盖到全球陆地的几乎每一个角落。而不同的位置有不同的海拔、土壤环境、气候环境，也有不同的动物，特别是不同的传粉动物。

▲ 森林、草原、沼泽湿地、沙漠、雪山

植物需要适应这些条件才能很好地生活下去，所以它们与各种不同的环境融合在一起，形成了我们所看到的森林草原、沼泽湿地、荒漠沙漠、雪山植被等各种各样的生态景观。植物之所以长成千奇百怪的样子，也是因为适应。

▲ 《天演论》——严复

清朝末年有一名大学者叫做严复，他翻译了英国学者赫胥黎的《天演论》，这本书对达尔文的进化论做了一个核心的解释，是非常好的一本书。严复有一句话翻译得特别好，叫做“物竞天择，适者生存”。为了彼此间的竞争，植物长成了千奇百怪的样子，以此得到适合自己生长的生态环境，然后接受自然的对它们的选择：优胜劣汰，适者生存。所以说自然选择才是植物长成千奇百怪样子的驱动力。

最近看到一篇《科学》上的学术论文，让我非常感慨，它讲述的是城市中白三叶草的故事。这种三叶草原产于欧洲和北非地区，很可爱也很好养活，目前全球都在广泛栽培，北京很多的公园、包括香山脚下的国家植物园也有这种白三叶草。科研工作者对全球160座城市大概11万多株的白三叶草进行了取样和基因组序列分析，最后发现我们城市化的进程正在改变地球的生态环境，而且创造了一个新的、以往在自然界中并不存在的生态系统，同时它还在影响着植物的演化方向。

听起来可能有点深奥，但说白了，就是弱小的白三叶草正在努力地改变自己，以适应城市的生活环境。我感到这个植物小精灵真不容易，它得随时改变自己，才能和人类很好地生存在一起。

故事的最后，我想送给大家12个字：“保护环境，静静围观，请勿打扰”。同学们是我们国家的未来，也是我们国家绿水青山的主人，请你们以后一定要保护好环境，善待我们国土上美丽的植物精灵。谢谢大家！

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